Projekt zu magnetisch induktivem Durchflussmesser

[PICture]

Hallo!

Das sollte in Figure 48 auf 35. Seite von dir geposteten Datenblatts (DB) Schaltung ermöglichen (allgemein Differenzverstärker).

[redround]

soweit ich das Konzept des MID verstanden habe, sollte da eigentlich nur eine Spannung als Ausgangs-Größe rauskommen. Ich würde wahrscheinlich einem fertigen Instrumentenverstärker wie dem AD620 den Vorzug geben. Damit kannst Du eine Verstärkung von 1 bis 10.000 mit verändern eines einzigen externen Widerstandes (ggf. mit einem Potentiometer zur Kalibrierung) realisiert werden. Wenn Du weißt, was Du als max. Spannung vom MID bekommst, kannst den Gain-Widerstand einfach berechnen. Die Formel dafür steht irgendwo im Datenblatt.

Zusätzlich vielleicht auch noch einen Tief-Pass-Filter vor den Eingang des ADC, um ggf. noch vorhandene Stör-Einstreuungen in das Signal zu unterdrücken. Ggf. reicht aber auch die Signalgüte des MID aus, so dass Du Dir den möglicherweise auch sparen kannst.

[PImo]

Ich befürchte so einfach wird das nicht sein.
Ich hab den MID selbst aus Kunststoff (POM) gebaut. "Oben/Unten" sind Magnete befestigt und senkrecht dazu befinden sich auf beiden Seiten Graphit-Elektroden. Auf Grund der Lorentz Kraft habe ich jetzt auf der einen Elektrode einen Elektronenüberschuss - auf der anderen einen Mangel. Also auf der einen Seite ein positives Potential/Signal auf der anderen Seite ein negatives Potential/Signal.
Jetzt möchte ich diese Spannung gerne verstärken, habe aber das Problem dass ich im Prinzip doch zwei Signale verstärken muss (und zwar möglichst symmetrisch). Einmal das positive und einmal das negative Signal. Vielleicht hab ich hier auch einen Fehler drin und man kann die beiden Signale zunächst als eine Spannung zusammenführen und diese Spannung dann einfach verstärken. Das wäre natürlich super falls das klappt nur ist mir nicht klar wie ich das hinkriegen soll.

[redround]

Du hast zwar zwei Seiten - eine mit Elektronenüberschuss und die andere mit Elektronen-Mangel ... aber doch trotzdem zwischen diesen beiden Polen nur eine Spannung. Spontan würde ich davon ausgehen, dass Du den (technischen) Minus-Pol einfach mit GND der Schaltung verbinden kannst und den (technischen) Plus-Pol mit dem Verstärker-Eingang.

Was anderes wäre es, wenn Du in Deinem MID selbst noch eine Bezugs-Masse hättest. Aber das sollte doch eigentlich nicht der Fall sein ... oder übersehe ich da etwas?

[PImo]

Oh ja klar. Oh man das hätte ich mir auch denken können.
Ne ich denke so müsste es dann gehen, mir war einfach nicht klar, dass man den Minus-Pol einfach als GND in der Schaltung benutzen kann.

Die max. Spannung des MID ist leider unbekannt und ich glaube auch nicht, dass man sich die so einfach berechnen kann. Aber wenn ich anstatt des Potentiometers einen Widerstand bekannter Größe benutze, müsste ich doch die dann beim Oszillioskop/Multimeter angezeigte Spannung einfach durch den Verstärkungsfaktor rechnen, um auf die Spannung am MID zu kommen. Soweit war das zumindest meine Überlegung, da ich mit der Spannung des MID dann am Ende die Geschwindigkeit des Fluids und damit dann die Durchflussmenge/Volumenstrom berechnen möchte.

[redround]

Versuch macht klug

Spontan würde ich ein 10-Mega-Ohm Poti nehmen und erstmal auf Durchgang stellen. Dann langsam den Widerstand am Poti erhöhen, bis Du zu einer vernünftigen Ausgangsspannung am Verstärker kommst. Wenn Du da irgendwas um die - sagen wir mal - 3 bis 4 Volt (bei 5 Volt Versorgungsspannung und großer Durchflussmenge) hast, kannst Du die Schaltung wieder von der Spannungsquelle trennen und einfach den aktuellen Widerstandswert am Poti messen. So bekommst Du zumindest einen ersten Richtwert für den Widerstand.

[PImo]

So mal ein kurzes Update zu dem Projekt.

Ich erhalte im Moment ohne irgendeine Art der Verstärkung eine Spannung von ca. 300mV, OHNE dass sich das Fluid bewegt. Falls ich die Pumpe anschmeiße verändert sich leider nicht besonders viel. Man misst lediglich noch ein etwas stärkeres Rauschen.
Als Elektroden hab ich einfache Bleistiftminen verwendet. Könnte es sein, dass die aus irgendwas zusammengesetzt sind was in Kombination mit der Schwefelsäure als eine Art Batterie fungiert?
Das einzige was ich über die Zusammensetzung von Bleistiftminen rausfinden konnte, ist dass sie aus einem Graphit-Ton Gemisch bestehen. Weiß jemand was da sonst noch so beigemischt sein könnte?

[seite5]

Hi,
...auf der einen Seite Elektronenübeschuss, auf der anderen Mangel - dann ist ein Differenzverstärker auf jeden Fall richtig. Ich vermute, das der Sensor einen sehr hohen Quellwiderstand
besitzt, also nicht allzu viel Strom "liefert", Du solltest einen Instrumentations-Verst. / Diff.-Verst. mit geringen Bias-Strömen verwenden. Ausserdem ist bei geringen Signalstärken
ein sogenannter "driven guard" sinnvoll (ein zusätlicher OPV bildet aus den Ausgängen der beiden 1. Sufen den Mittelwert und treibt damit den Schirm, hat den Vorteil, dass Dein Eingang
quasi kapazitätsarm wird), das Prinzip wird in zahlrechen App._notes bei Maxim, AD, Linear... beschrieben.
mfg
Achim